Středoškolská technika 2012

Setkání a prezentace prací středoškolských studentů na ČVUT

Zdroj 5 – 30V/ 4A

Vojtěch Honců

ISŠ Nová Paka

Kumburská 846, Nová Paka

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 2

Obsah Úvod Návrh transformátoru Usměrňovač a filtrace Zapojení IO LT 1083 Zapojení celého zdroje Závěr Úvod V následujících stranách se vám pokusím popsat funkčnost, stavbu a následné oživení zdroje. Zdroj není nijak složitý a dokáže ho postavit i začátečník. Srdcem zdroje je IO LT1083, výstupem je pak SS. Regulovatelné napětí 5- 30 V. Návrh transformátoru Správným navržením transformátoru lze předejít jeho zničení. Použil jsem transformátor, který měl původně výstupní napětí 2 x 9 V a 2 x 12 V. Primární vinutí bylo ponecháno, sekundární jsem nahradil vinutím 2 x 30 V. Takto navinuté trafo bylo přezkoušeno zkušebním napětím 2 kV. 1) Výkon transformátoru:

( 2) Příkon transformátoru:

3) Počet závitu na 1 V:

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 3

4) Počet závitů na 30 V:

5) Výpočet průměru drátu sekundárního vinutí:

√

√

Obr.1 Schéma vinutí transformátoru.

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 4

Obr.2 Foto transformátoru ve zdroji.

Usměrňovač a filtrace: Usměrňovač slouží k usměrnění střídavého napětí na stejnosměrné. Do zdroje jsem použil dva dvoucestné usměrňovače v podobě Graetzova můstku. Na vyhlazení napětí za usměrňovači byly použity dva kondenzátory 2000µF/50V. Graetzův můstek se skládá obvykle ze čtyř křemíkových diod. 1) Vzorec na výpočet filtračního kondenzátoru:

CG- kapacita vyhlazovacího kondenzátoru Id- proud diodou fp-kmitočet brumu Up- brumové napětí

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 5

Obr.3 Schéma zapojení usměrňovače s kondenzátorem. Obr. 4 Výkonové usměrňovače s filtračními kondenzátory.

Zapojení IO LT 1083 Integrovaný obvod je vybaven elektronickými pojistkami proti překročení max. proudu a proti přehřátí. Jedinou „slabinou“ IO je zkrat na vstupu nebo překročení maximálního vstupního napětí. Při použití vyšší kapacity na vstupu by se proud z tohoto kondenzátoru

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 6

mohl vybít přes integrovaný obvod a zkrat na vstupu IO zničit. Tomu se dá zabránit použitím ochranné diody podle schématu.

Obr.5 Schéma zapojení IO LT1083 ve zdroji.

Obr.6 Blokové schéma IO LT 1083.

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 7

Obr. 7 Pouzdro IO LT 1083. Obr. 8 Výkonové regulátory LT 1083.

Zapojení celého zdroje Zdroj je sestaven z výše popsaných součástí (viz obr. 9). IO musí být osazen na chladiči, pokud chceme odebírat dlouhodobě velký výkon. Napětí se reguluje potenciometrem od 5 V do 30 V. Maximální výstupní proud je 4 A. Výstupní napětí je dobře stabilizováno a mění se jen v řádu 0,015%.

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 8

Obr. 9 Schéma zapojení celého zdroje.

Obr. 10 Celý zdroj, pohled shora.

ISŠ Nová Paka, Kumburská 846 Stránka 9

Obr. 11 Pohled na odkrytý zdroj.

Obr. 12 Pohled na zakrytý zdroj shora. Závěr Zdroj po sestavení fungoval bez jakékoliv chyby. Jeho velkou výhodou je jednoduchá úprava na symetrický zdroj. Při navrhování jsem si zopakoval mnoho vzorců a vyzkoušel je v praxi, což bylo pro mě velkým přínosem. Doufám, že touto prací inspiruji i některé další studenty naší školy.